[发明专利]一种燃料电池水管控方法

权利要求书

1.一种燃料电池水管控方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1.当燃料电池系统运行至某一电流且运行风量达到该电流设定值后，分别读取系统进出口端的温度、压力、湿度的数据；

具体地，所述燃料电池系统包括空滤器、空压机、加湿器、电堆、氢气循环泵、气水分离器、冷却泵、散热器以及节温器，空气进入电堆中进行化学反应，反应完后的湿空气从电堆出来后，再进入加湿器对加湿器入口干空气进行加湿，其中，通过进口端温度传感器、进口端压力传感器和进口端湿度传感器读取系统进口端侧空滤器入口处的温度、压力、湿度的数据，通过出口端温度传感器、出口端压力传感器和出口端湿度传感器读取系统出口端侧加湿器出口处的温度、压力、湿度的数据；

氢气与氢气循环泵出口循环氢气混合后进入电堆中进行化学反应，未反应的湿氢气从电堆出来后进入气水分离器中进行气水分离，进行分离后的氢气一部分经过排气阀进行脉冲排放，另外一部分经过氢气循环泵进行循环利用；

氢气与氧气在电堆中进行反应产生的热量由冷却剂带出电堆，冷却剂从电堆出来后，经过冷却泵打入到散热器中进行散热，冷却剂降温后再通过节温器进入电堆中，带出电堆中的热量；当冷却剂温度较低时，经过冷却泵出口的冷却剂可不经过散热器，而直接经过节温器进入电堆中；

S2.读取燃料电池系统相关运行参数；

S3.计算出电堆净含水量及含水量变化值；

具体地，所述电堆净含水量的具体计算方法是：确定整个系统进口端侧的总进水量、电堆内反应生成的水以及系统出口端侧的总出水量，所述系统进口端侧的总进水量包括系统进口端侧环境中空气水含量m₁以及电堆进口端侧氢气水含量m₂，所述系统出口端侧的总出水量包括系统出口端侧尾气含水量m₄以及电堆阳极出口端侧排水量m₅；

S4.读取燃料电池系统设定的电堆净含水量与电流点对应值，将步骤S3的计算值与系统设定值进行比较；

S5.分析判断电堆净含水量及变化值是否满足系统设定要求，若不满足要求，则按照既定控制策略进行系统运行参数的调整，调整后再返回步骤S1重新进行执行；若满足要求，则储存当前电堆净含水量及含水量变化值；

S6.按一定周期再重新进行以上步骤的参数读取、计算、判断、调整。

2.根据权利要求1所述的燃料电池水管控方法，其特征在于：在所述步骤S3中，单次周期内燃料电池系统的净含水量Δm_i为：系统进口端侧的总进水量+电堆内反应生成的水-系统出口端侧的总出水量，多个周期内，则净含水量为：Δm＝∑Δm_i。

3.根据权利要求1所述的燃料电池水管控方法，其特征在于：所述电堆进口端侧进入的干氢气由外部储氢系统提供的氢气以及电堆内未反应湿氢气在处理后经氢气循环泵循环提供的氢气混合而成。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的燃料电池水管控方法，其特征在于：在所述步骤S5中，通过判断结果对系统运行参数进行调整，具体为增加/减少风量、增加/降低氢气循环泵转速、增加/降低供氢压力以及增加/降低空气压力。